食品仪器分析技术1模块一紫外

引言模块一

紫外可见吸收光谱法模块二

原子吸收光谱法模块三电位分析法模块四

气相色谱法

模块五

高效液相色谱法模块六

质谱法模块一紫外可见吸收光谱法知识基础紫外-可见分光光度计的认知与操作紫外-可见吸收光谱法的实验技术紫外-可见吸收光谱法在食品分析中的应用模块一

紫外-可见吸收光谱法1.掌握物质的吸收光谱曲线和光吸收定律；2.掌握紫外-可见分光光度计的基本结构和工作原理；3.熟悉紫外-可见吸收光谱法的实验技术（溶剂的选择、显色条件的选择、干扰的消除以及测定条件的选择等）；4.熟悉紫外-可见吸收光谱法的定性、定量方法;5.了解紫外-可见吸收光谱法在食品分析中的原理及实验技术。1.能正确使用紫外-可见分光光度计;2.能进行紫外-可见分光光度计的日常维护与保养;3.能正确配制标准溶液,绘制吸收曲线和标准曲线;4.能根据待测样品和实验室现有条件,进行最佳实验条件的选择,如显色剂用量、酸度、显色时间、干扰消除以及仪器测定条件的选择;5.能正确进行数据记录和处理;6.能利用紫外-可见吸收光谱法对食品项目进行定性或定量测定。模块一

紫外-可见吸收光谱法知识基础：一、光的基本特性(一)光的波粒二象性

光的本质是电磁辐射,光的基本特性是波粒二象性。式中：h--普朗克常数,其值为6.6256×10-34J/s;知识基础(二)光的存在和相互作用单色光：即单一频率(或波长)的光。复合光：多种单色光混合而成的光称为复合光。互补色光：将两种不同颜色的单色光按一定的强度比例混合可以得到白光，称这两种单色光为互补色光，这种现象称为光的互补。知识基础二、物质对光的选择性吸收

物质能呈现出颜色，根本原因是分子结构中的电子能够对可见光发生选择性吸收，,而呈现出被吸收的光的互补色光。完全吸收完全透过吸收黄色光光谱示意表观现象示意知识基础三、分子吸收光谱

分子内部的运动可分为价电子运动、分子内原子振动和分子转动，因此分子具有电子(价电子)能级、振动能级和转动能级。分子的能量E=电子能(Ee)+振动能(Ev)+转动能(Er)知识基础

由于电子能级跃迁而产生的吸收光谱主要处于紫外及可见光区(200～780nm)，这种分子光谱称为电子光谱或紫外及可见光谱。

用红外线(λ=0.78～50μm)照射分子，只能引起振动能级和转动能级的跃迁,得到振动转动光谱或称为红外吸收光谱。

用能量更低的远红外线(50～300μm)照射分子,只能引起转动能级的跃迁，得到转动光谱或称远红外光谱。知识基础四、物质的吸收光谱曲线

以不同波长的单色光作为入射光,分别测定某一溶液的吸光度。以入射光的不同波长为横坐标，相应的吸光度为纵坐标作图，得到溶液的吸收光谱曲线(简称吸收曲线)。光吸收程度最大处所对应的波长称为最大吸收波长(λmax)。通常选取λmax处的波长来测量，得到最大的测量灵敏度。知识基础400450500550600650/nmA0.80.40.60.2

1

2

不同物质的吸收曲线,其形状和最大吸收波长都各不相同,可利用吸收曲线作为物质初步定性的依据。

同一物质不同浓度的溶液,其吸收曲线的形状相似,最大吸收波长也一样,所不同的是吸收峰峰高随浓度的增加而增高。知识基础五、光吸收定律

当用一适当波长的单色光垂直照射均匀、透明的溶液时,设入射光强度为I0,吸收光强度为Ia,透射光强度为It,反射光强度为Ir（可忽略）。I0=Ia+It透光度(一)透光度和吸光度T取值为0.0～1.0（全部吸收～全部透射）

吸光度

A取值为0.0～∞（全部透射～全部吸收）知识基础

(二)朗伯-比尔定律

光被透明介质吸收的比例与光程中吸收光的分子数目成正比，而与入射光强度无关。数学公式表达式：A=K

b

c式中:K--吸光系数，与入射光的波长、物质的性质和溶液的温度等因素有关；c--溶液浓度；

b--液层厚度应用的条件：一是必须使用单色光;二是吸收发生在均匀的介质中;三是在吸收过程中,多种吸光物质之间不发生相互作用。必须指出：朗伯-比尔定律只在一定浓度范围内适用。因为浓度过高或过低,溶质会发生电离或聚合而产生误差。适用光范围：可见光、紫外光、红外光等。知识基础(三)吸光系数物理意义：单位浓度的溶液，液层厚度为单位长度时，在一定波长下的吸光度。K值与吸光物质的性质、入射光波长、溶液温度和溶剂性质等有关，与溶液浓度和液层厚度无关。物质对某波长光的吸收能力越强，K值越大,测定时灵敏度也就越高。1.摩尔吸光系数ε当溶液浓度c以物质的量浓度(mol/L)表示,液层厚度以b(cm)表示时，相应的吸光系数K称为摩尔吸光系数，以ε表示,单位为L/(mol·cm)。A=ε

b

c为了提高分析的灵敏度，通常选择具有最大ε值的波长作为入射光。ε<1×104L/(mol·cm)，灵敏度较低ε在1×104~6×104L/(mol·cm)，中等灵敏度ε>6×104L/(mol·cm)，高灵敏度。知识基础2.质量吸光系数a

适用于摩尔质量未知的化合物。若溶液浓度以质量浓度ρ(g/L)表示，液层厚度以b(cm)表示，相应的吸光系数则为质量吸光度系数,以a表示，单位为L/(g·cm)。A

=

a

b

ρ百分吸光系数（E1%1cm）：

是指在一定波长下，100mL溶液中含有1g被测物质，液层厚度为1cm时的吸光度。这个系数通常用符号E1%1cm表示，其单位为100ml/（g·cm）知识基础(四)吸光度的加和性

在多组分体系中，在某一波长下，如果各种对光有吸收作用的物质之间没有相互作用，则体系在该波长处的总吸光度等于各组分吸光度的和，即吸光度具有加和性,称为吸光度加和性原理。A总=

A1

+

A2

+

…...+

An知识基础1.朗伯-比尔定律本身的局限性

只适用于c<0.01mol/L的稀溶液。浓度高时,吸光粒子(质点)间平均距离减小,邻近质点彼此的电荷分布会相互影响,从而改变它们对特定辐射的吸收能力。2.化学因素

若溶液中发生了解离、酸碱反应、配位反应及缔合反应等,则改变了吸光物质的浓度,导致偏离光吸收定律。因此,测量前的化学预处理工作是十分重要的,如控制显色反应条件、控制溶液的化学平衡等,以防止产生偏离。知识基础3.光学因素光吸收定律成立的前提是:入射光是单色光。

实际上,一般单色器所提供的入射光并非是纯单色光，而是包括一定波长范围的光谱带(此波长范围即谱带宽度)。

入射光的谱带越宽，其误差越大。实验证明，只要所选的入射光所含的波长范围在被测溶液的吸收曲线较平坦的部分,偏离程度就小。知识基础思考与练习学习情境一

紫外-可见分光光度计的认知与操作一、紫外-可见分光光度计的基本结构

光源发出的光，经单色器而获得一定波长的单色光照射到样品溶液，被溶液吸收后，经检测器将光强度变化转变为电信号变化，并经信号指示系统调制放大后,显示或打印出吸光度A(或透光度T)报告，完成测定。光源透镜单色器出射狭鏠吸收池检测器数据处理装置学习情境一

紫外-可见分光光度计的认知与操作(一)光源光源提供入射光，分为可见光光源(热辐射光源)和紫外光光源(气体放电光源)。光源的基本要求是：能提供所需波长范围的连续光谱,具有良好的稳定性，光强度足够大，辐射能量随波长改变无明显变化，使用寿命长。氘灯(185~375nm)卤钨灯(360~1000nm)高强度和高单色性的激光已被开发用作紫外光光源,已商品化的激光光源有氩离子激光器和可调谐染料激光器。学习情境一

紫外-可见分光光度计的认知与操作(二)单色器

将来自光源的复合光分散为单色光的装置，用来分离出所需波段的光束，由入射狭缝、色散元件、出射狭缝和透镜系统等组成。单色器的性能直接影响出射光的纯度，从而影响测定灵敏度、选择性和工作曲线的线性范围。狭缝可在0~2nm调节学习情境一

紫外-可见分光光度计的认知与操作(三)样品吸收池（比色皿）玻璃材质（G，可见光区）石英材质（Q，紫外和可见光区）

为了减小误差,在测量前应对样品吸收池进行配套性检验。

在同一波长下和相同溶液下,样品吸收池的透光度误差应小于0.5%。学习情境一

紫外-可见分光光度计的认知与操作吸收池使用注意事项：（此处插入视频）1.拿取样品吸收池时,只能用手指接触两侧的毛面,不可接触光学面。2.样品吸收池需要按要求进行洗涤,先用蒸馏水洗3~4次,再根据实际测定过程,用参比溶液或待测溶液润洗3~4次。润洗完毕,一定要用滤纸先吸干吸收池四周及底部的液滴,再用擦镜纸小心地向一个方向擦拭光学面。3.对样品吸收池有腐蚀性的溶液(含F-、SnCl2、H3PO4等)不得长期盛在样品吸收池中。4.不能将样品吸收池放在火焰或电炉上进行加热或在干燥箱内进行烘烤。学习情境一

紫外-可见分光光度计的认知与操作

吸收池使用注意事项：5.样品吸收池使用后应立即用水冲洗。有色物污染可用3mol/LHCl和等体积乙醇的混合液浸泡洗涤。生物样品、胶体或其他在吸收池光学面形成薄膜的物质用适当的溶剂洗涤。6.不得将吸收池的透光面与硬物或脏物接触。7.用超声波清洗时,切忌超过20分钟、功率太大;要用清洗玻璃器皿的超声波清洗机清洗,清洗时毛面朝下。8.若太脏可用10~15%硝酸清洗,但时间要短(几秒钟),再用清水清洗干净,也可用洗洁精之类的清洁剂清洗。9.吸收池装液高度一般为3/4~4/5。学习情境一

紫外-可见分光光度计的认知与操作(四)检测器（光电转换器）

作用是对透过吸收池的光做出响应，并转变成电信号输出，输出电信号的大小与透射光的强弱成正比。光电倍增管二极管阵列检测器学习情境一紫外-可见分光光度计的认知与操作(五)数据处理及记录装置（插入视频）

检测器将光信号转变成电信号，经放大后由数码管直接显示出透射比或吸光度，这种数据处理及记录装置方便、准确，避免了人为读数错误,而且可以连接数据处理装置，能自动绘制工作曲线,计算分析结果并打印报告，实现分析自动化。

现在许多新型仪器都配置微处理器，可以对很多数字信号进行记录和处理，同时也可对分光光度计进行操作控制。学习情境一紫外-可见分光光度计的认知与操作二、紫外-可见分光光度计的基本操作1.开机，仪器自检。2.建立分析方法(测量模式、分析波长、狭缝宽度、标准溶液个数和浓度、标准曲线类型、样品个数和名称)。3.分析(选择比色皿、润洗比色皿、依次装入参比溶液和待测溶液)。4.处理分析结果，保存数据。5.取出所有比色皿，关机。学习情境一紫外-可见分光光度计的认知与操作三、紫外-可见分光光度计的类型根据仪器的使用波长范围：380~780nm可见分光光度计（测量有色溶液的吸光度）200~800nm紫外-可见分光光度计（测量在紫外、可见及近红外光区有吸收的物质的吸光度）根据光路数目：单光束分光光度计、双光束分光光度计学习情境一紫外-可见分光光度计的认知与操作四、紫外-可见分光光度计的检定

定期根据《紫外、可见、近红外分光光度计》(JJG178—2007)检定规程进行检定。

检定包括:

通用技术要求、波长示值误差与重复性、噪声与漂移、光谱带宽、透射比示值误差与重复性、基线平直度、电源电压的适应性、杂散光、吸收池的配套性。学习情境一紫外-可见分光光度计的认知与操作五、紫外-可见分光光度计的维护与保养(一)仪器正常工作条件1.环境温度5℃～35℃;2.环境相对温度不大于85%;3.仪器应放置于平稳的工作台上，不应有强光、强气流、强烈的振动和电磁干扰;4.环境无腐蚀性气体、烟尘干扰;5.供电电源电压220V±22v，频率50Hz±1Hz。学习情境一紫外-可见分光光度计的认知与操作电源减少开关次数,短时间内可以不关灯,长时间不用仪器要关闭电源灯,刚关闭的电源灯不要立即重新开启。光源灯亮度明显减弱或不稳定时,应及时更换新灯。单色器装在密封盒内,不能拆开。选择波长时,应轻轻转动旋钮,不可用力过猛。为防止色散元件受潮生霉,必须定期更换单色器盒内的干燥剂(硅胶),若发现干燥剂变色,应立即更换。吸收池不得有裂纹,透光面应清洁、无划痕和斑点。吸收池配套性应满足国家计量检定规程JJG178-2007要求。检测器光电转换元件不能长时间曝光,且应避免强光照射或受潮、积尘。电源仪器停止工作时,必须切断电源。防尘为了避免仪器积尘,在停止工作时,应盖上防尘罩。定期通电长时间不作业的仪器也要定期通电,每次不少于20~30min。(二)仪器的日常维护与保养学习情境一紫外-可见分光光度计的认知与操作思考与练习学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术一、样品的制备(一)样品溶液的配制

固体样品需转变成溶液,无机样品用合适的酸溶解或用碱熔融，有机样品用有机溶剂溶解或抽提，有时需要先经湿法或干法将样品消化，然后再转化成适合于光谱测定的溶液，溶液应澄清，若有浑浊物则必须先过滤。

为了得到一张如实反映样品性质的光谱图，对样品的纯化、溶液浓度和溶剂的选择都是至关重要的。配制样品溶液的浓度对不同试样差别很大，必须调整浓度使吸收峰的顶端落在记录纸内。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术(二)溶剂的选择

溶剂对吸收光谱的影响很大，因此选择合适的溶剂很重要。选择的溶剂除了与样品无反应外，还要求样品在溶剂中能达到一定浓度。理想的溶剂应能溶解所有类型的化合物，不易燃烧且无毒，并在全波长区透明。

水是最经济、透光率最好的溶剂，但对多数非极性样品并不适用。

有机溶剂常常可以降低有色物质的离解度，增加有色物质的溶解，从而提高测定的灵敏度，因此，利用有色化合物在有机溶剂中稳定性好、溶解度大的特点,选择合适的有机溶剂。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术二、显色条件的选择

可见吸收光谱法是利用测量有色物质对某一单色光吸收程度来进行测量的，而许多物质本身无色或颜色很浅，对可见光不产生吸收或吸收不大,必须事先经过适当的化学处理，使该物质转变为能对可见光产生较强吸收的有色化合物,然后再进行光度测定。将待测组分转变成有色化合物的反应称为显色反应,与待测组分形成有色化合物的试剂称为显色剂。在可见吸收光谱法实验中,选择合适的显色反应,并严格控制反应条件是十分重要的技术。

紫外吸收光谱法可以测定在近紫外光区有吸收的无色透明的化合物，而无须像可见吸收光谱法那样加显色剂显色后再测定，所以测定简便而快速。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术二、显色条件的选择(一)显色剂的选择显色剂一般要满足以下要求:①反应生成的有色化合物在紫外-可见光区有强吸收，且反应有较高的选择性;②有色化合物稳定性好，显色条件易于控制，反应的重现性好;③有色化合物与显色剂颜色差别要大，即显色剂对光的吸收与生成的有色化合物对光的吸收有明显区别，一般要求两者的最大吸收峰波长之差大于60nm。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术(二)显色剂的用量M

+

R=MR被测组分

显色剂

有色化合物确定显色剂的适宜用量：固定被测组分浓度和其他条件，然后加入不同量的显色剂，绘制吸光度(A)-显色剂浓度(cR)曲线。图(b)曲线表明显色剂浓度在a'~b'这一段范围内吸光度值比较稳定,在显色时要严格控制显色剂用量;图(c)曲线表明,随着显色剂浓度增大,吸光度不断增大,在这种情况下必须十分严格控制显色剂加入量或者另换合适的显色剂。图(a)曲线表明显色剂浓度在a~b范围内吸光度出现稳定值,显色反应生成的配合物稳定,对显色剂浓度控制要求不太严格;学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术(三)溶液的酸度

溶液的pH对溶液中待测组分的存在状态、显色剂本身颜色以及对显色反应本身存在影响。选择显色反应适宜酸度的具体做法是:

固定溶液中待测组分和显色剂的浓度，改变溶液(通常用缓冲溶液控制)的pH，分别测定在不同pH下溶液的吸光度A，绘制A-pH关系曲线。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术(四)显色温度与时间显色反应中时间的影响:

一是显色反应完成所需要的时间，称为“显色(或发色)时间”;

二是显色后有色物质色泽保持稳定的时间，称为“稳定时间”。

确定适宜时间的方法：配制一份显色溶液，从加入显色剂开始，每隔一定时间测一次吸光度，绘制吸光度-时间关系曲线，曲线平坦部分对应的时间就是测定吸光度的最适宜时间。

吸光度的测量一般在室温下进行的，一般状况下温度的稍许变化，对测量影响不大，但是如果显色反应受温度影响很大，需要对反应温度进行选择和控制。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术三、干扰的消除干扰物质的影响有以下几种情况:①干扰物质本身有颜色或与显色剂形成有色化合物，在测定条件下也有吸收;②在显色条件下，干扰物质水解，析出沉淀使溶液混浊，致使吸光度的测定无法进行;③干扰物质与待测离子或显色剂形成更稳定的配合物，使显色反应不能进行完全;④干扰物质本身吸收紫外光或影响待测组分对紫外光的吸收。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术(一)控制酸度

根据配合物的稳定性不同,，可以利用控制酸度的方法提高反应的选择性，以保证主反应进行完全。例如：食品中氟化物在扩散盒内与酸作用，产生氟化氢气体，经扩散被氢氧化钠吸收。氟离子与镧(Ⅲ)、氟试剂(茜素氨羧络合剂)在适宜pH下生成蓝色三元络合物，颜色随氟离子浓度的增大而加深，用或不用含胺类有机溶剂提取，与标准系列比较定量。（GB/T5009.18-2003）学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术(二)选择适当的掩蔽剂

使用掩蔽剂消除干扰是常用的有效方法。选取的条件是掩蔽剂不与待测离子作用,掩蔽剂以及它与干扰物质生成的配合物的颜色应不干扰待测离子的测定。例如：试样经消化后，在pH4.0～5.5时，锌离子与二硫腙形成紫红色络合物，溶于四氯化碳，加入硫代硫酸钠,防止铜、汞、铅、铋、银和镉等离子干扰。于530nm处测定吸光度与标准系列比较定量。（GB5009.14-2017）学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术(三)生成惰性配合物

例如：钢铁中微量钴的测定，常用钴试剂为显色剂。但钴试剂不仅与Co2+有灵敏的反应，而且与Ni2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+等都有反应。但它与Co2+在弱酸性介质中一旦完成反应后，即使再用强酸酸化溶液,该配合物也不会分解。而Ni2+、Zn2+、Mn2+、Fe2+等与钴试剂生成的配合物在强酸介质中很快分解，从而消除了上述离子的干扰,提高了反应的选择性。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术(四)选择适当的测量波长

如在K2Cr2O7存在的条件下测定KMnO4时，不是选λmax(525nm)，而是选λ(545nm)。这样测定KMnO4溶液的吸光度，K2Cr2O7就不会产生干扰了。(五)分离

也可以采用预先分离的方法，如沉淀、萃取、离子交换、蒸发和蒸馏以及色谱分离法(包括柱色谱、纸色谱、薄层色谱等)。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术四、测定条件的选择(一)波长的选择

选择入射光波长的依据是该被测物质的吸收曲线。

在一般情况下，应选用最大吸收波长λmax作为入射光波长。在λmax附近稍许偏移引起的吸光度的变化较小，可得到较好的测量精度，而且以λmax为入射光测定灵敏度高。

但是，如果最大吸收峰附近有干扰存在(如共存离子或所使用试剂有吸收)，或待测组分的浓度太高时，则在保证一定灵敏度的情况下,可以选择吸收较低、峰形较平坦的次强峰波长进行测定，以消除干扰。λmax吸收曲线学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术(二)吸光度范围的选择

通常在定性测定时控制吸光度在0.7~1.2范围内；

定量测定时控制吸光度在0.2~0.8范围内最为合适。

实际工作中,可以通过调节被测溶液的浓度（如改变取样量，改变显色后溶液总体积等）、使用厚度不同的吸收池来调整待测溶液吸光度，使其在适宜的吸光度范围内。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术(三)参比溶液的选择

在测量试样溶液的吸光度时，先要用参比溶液调节透射比为100%，以消除溶液中其他成分以及吸收池和溶剂对光的反射和吸收所带来的误差。1.溶剂参比

当试样溶液的组成较为简单，共存的其他组分很少且对测定波长的光几乎没有吸收，以及显色剂没有吸收时，可采用溶剂参比。2.试剂参比

如果显色剂或其他试剂在测定波长处有吸收，按显色反应相同的条件，只是不加入试样溶液，同样加入试剂和溶剂作为参比溶液。这种参比溶液可消除试剂中的组分产生的吸收影响。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术3.试样参比

如果试样基体(除被测组分外的其他共存组分)在测定波长处有吸收，而与显色剂不起显色反应时，可按与显色反应相同的条件处理试样，只是不加显色剂作为参比溶液。这种参比溶液适用于试样中有较多的共存组分、加入的显色剂量不大，且显色剂在测定波长处无吸收的情况。4.褪色参比

如果显色剂及样品基体有吸收，这时可以在显色液中加入某种褪色剂，选择性地与被测离子配位(或改变其价态)，生成稳定无色的配合物，使已显色的产物褪色，用此溶液做参比，称为褪色参比溶液。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术五、定量分析方法(一)单组分定量测定

单组分是指样品溶液中含有一种组分，或在混合物溶液中待测组分的吸收峰与其他共有物质的吸收峰无重叠。1.吸光系数法(绝对法)【例1-1】维生素B12的水溶液在361nm处的百分吸光系数(E1%1cm)为207，用1cm吸收池测得某溶液维生素B12的吸光度是0.414,求该溶液的浓度。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术2.标准对比法

在相同条件下测定试液和某一浓度的标准溶液的吸光度(Ax)和(As)，由标准溶液的浓度(cs)可计算出试液中的被测组分浓度(cx)。设试液和标准溶液完全符合朗伯-比尔定律，则：学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术3.标准曲线法（工作曲线法）(1)先将待测组分的标准样品配制成一定浓度的溶液，进行紫外-可见吸收光谱扫描，找出最大吸收波长λmax。（或通过国标查出λmax）(2)配制四个以上浓度的待测组分的标准溶液，以不含被测组分的空白溶液作为参比溶液，在选定的波长下，从低浓度至高浓度依次测定各标准溶液的吸光度。（3）以标准溶液浓度为横坐标，吸光度为纵坐标，在坐标纸上(或利用计算机软件)绘制浓度(c)与吸光度(A)的关系曲线，即为标准曲线。（4）标准曲线应经常重复校验，工作条件改变时(如更换标准溶液、仪器维修、更换光源等),都应重新绘制标准曲线。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术（5）在测定样品时，按相同的方法制备待测试液，在相同测量条件下测定试样的吸光度A样品，然后在标准曲线上查出待测试液浓度，或利用一元线性回归方程计算出待测试液浓度,再计算样品中待测组分的含量。

定量测定应在线性范围内进行。Y=a

X+bA=ac+bc=(A-b)/a学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术4.标准加入法

样品组分比较复杂，难于制备组分匹配的标准样品时可用标准加入法。

将待测试样分成若干等份,分别加入不同已知量c0、c1、c2、…、cn的待测组分配制溶液。按加入待测试样浓度从低至高依次测定上述溶液的吸光度，绘制一定波长下浓度与吸光度的关系曲线，得到一条直线。若直线通过原点,则样品中不含待测组分；若不通过原点，将直线在纵轴上的截距延长与横轴相交，交点离开原点的距离为样品中待测组分的浓度。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术(二)多组分定量测定

多组分是指在被测溶液中有两个或两个以上的吸光组分。依据是吸光度具有加和性，即溶液测得的吸光度A=A1+A2+…+An。

学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术a图：各吸光物质的吸收曲线不相互重叠或很少重叠，则可分别在λ1和λ2处测定组分A和B的吸光度，然后按照单组分的定量方法进行计算。b图各吸光物质的吸收曲线部分重叠，组分B对A没有干扰，但是A对B有干扰。A可以按单组分测定的方法在λ1处测定，然后换算成A的浓度cA；在λ2处测定溶液的吸光度A2A+B及A、B纯物质的摩尔吸光系数，学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术

只要混合物中各组分的吸光性符合朗伯-比尔定律，则根据吸光度的加和性，可不经分离，在n个指定波长处测量n个吸光度值，列出n个方程组成的联立方程组,可计算出各个组分的含量。

设A1A+B和A2A+B是混合体系在λ1和λ2处测得的总吸光度，两个组分A和B在λ1处的摩尔吸光系数分别为ε1A和ε1B，在λ2处的摩尔吸光系数分别为ε2A和ε2B，设吸收池的厚度为1cm。此方法的关键是选择合适的测定波长，在某一测定波长下其他组分的贡献要小。联立方程组法随着测量组分的增多，分析结果的误差会增大。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术六、误差分析(一)溶液因素误差1.待测物质本身的因素引起误差

指在一定条件下，待测物质参与了某化学反应，包括与溶剂或其他离子发生化学反应，以及本身发生离解或聚合等，本身浓度发生了改变，导致偏离光吸收定律。2.溶液中其他因素引起误差

溶剂的性质及共存物质的不同，也会引起误差。减少这类误差的方法，一般是选择合适的参比溶液。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术(二)仪器因素误差1.仪器的非理想性

例如，非单色光引起对光吸收定律的偏离；用波长标尺做校正时引起光谱测量的误差；吸光度受吸光度标尺误差的影响等。2.仪器噪声的影响

例如,光源强度波动、光电管噪声、电子元件噪声等。3.吸收池引起的误差

吸收池不匹配或吸收池透光面不平行，吸收池定位不确定或吸收池对光方向不同，均会使透射比产生差异，进而使结果产生误差。学习情境二

紫外-可见吸收光谱法的实验技术思考与练习学习情景三

紫外-可见吸收光谱法在食品分析中的应用第三法

蔬菜、水果中硝酸盐的测定

原理：用pH9.6～9.7的氨缓冲液提取样品中硝酸根离子，同时加活性炭去除色素类，加沉淀剂去除蛋白质及其他干扰物质，利用硝酸根离子和亚硝酸根离子在紫外区219nm处具有等吸收波长的特性，测定提取液的吸光度，其测得结果为硝酸盐和亚硝酸盐吸光度的总和。鉴于新鲜蔬菜、水果中亚硝酸盐含量甚微，可忽略不计。测定结果为硝酸盐的吸光度，可从工作曲线上查得相应的质量浓度，计算样品中硝酸盐的含量。学习情景三

紫外-可见吸收光谱法在食品检测中的应用1+X粮农食品安全评价职业技能等级考试内容

食品中氨基酸态氮的测定（第二法）1.原理：在pH为4.8的乙酸钠-乙酸缓冲液中，氨基酸态氮与乙酰丙酮和甲醛反应生成黄色3,5-二乙酸-2,6-二甲基-1,4二氢化吡啶氨基酸衍生物。在波长400nm处测定吸光度，与标准系列比较定量。学习情景三

紫外-可见吸收光谱法在食品检测中的应用2.试剂和材料除非另有说明,本方法所用试剂均为分析纯,水为GB/T6682规定的二级水。(1)乙酸溶液(1mol/L):量取5.8mL冰乙酸,加水稀释至100mL。(2)乙酸钠溶液(1mol/L):称取41g无水乙酸钠或68g乙酸钠(CH3COONa·3H2O),加水溶解后并稀释至500mL。(3)乙酸钠-乙酸缓冲液:量取60mL乙酸钠溶液(1mol/L)与40mL乙酸溶液(1mol/L)混合,该溶液pH为4.8。(4)显色剂:15mL37%甲醇与7.8mL乙酰丙酮混合,加水稀释至100mL,剧烈振摇混匀(室温下放置稳定3d)。学习情景三

紫外-可见吸收光谱法在食品检测中的应用(5)氨氮标准储备溶液(1.0mg/mL):精密称取105℃干燥2h的硫酸铵0.4720g于小烧杯中,加水溶解后移至100mL容量瓶中,并稀释至刻度,混匀,此溶液每毫升相当于1.0mg氨氮(10℃下冰箱内贮存稳定1年以上)。(6)